На овом примеру конкретно желим да прикажем регулацију експресије гена баш на примеру лактозног оперона, конкретно у бактерији Ешерихији коли која се данас свакодневно гаји на хранљивим медијумима, лака за хранљиве подлоге а уједно и праћење експресије функционалног производа !! Надам се да ће Вам се допасти :) !

1. Molecular Genetics
Регулација
експресије гена
код прокариота, на
примеру лактозног
оперона

2. ● Када говоримо о регулацији експресије гена, на примеру лактозног оперона
(код бактерије ЕШЕРИХИЈА КОЛИ), ми можемо да испратимо како се
целокупан процес дешава .
● Ешерихија коли је бактерија која за своје животне процесе користи глукозу,
треба напоменути да је то бактрија штапићастог облика (бацил из грам-
негативних бацила), на хранљивој подлози на кој се може гајити. У
случајевима када нема добољно глукозе (моносахарид) или нема уопште
глукозе, она као избор енергије може да користи и ЛАКТОЗУ (када се лактоза
метаболише она се разграђује на глукозу и галактозу, полимер састављен од
више мономера, што је карактеристично за угљене хидрате), и када се
разгради лактоза бактерија поново може да добије ЕНЕРГИЈУ за животне
процесе. Неки протеини бактерије су конститутивни( они који се стално
синтетишу који не зависе од тренутних услова који владају за ћелију-ВРЛО
значе да би се бактерија одржала у животу), док су други индуцибилни(чија
се синтеза дешава под рецимо сигналима из спољашње стедине или да
кажемо концентрацијом неких сигналиних молекула или метаболита-
синтетишу се према ПОТРЕБАМА).
Експресија код прокариота

3. ● Ако бактерији или некој ћелији протеински
производ није неопходан тада се он неће
синтетизовати и тада ти гени неће бити активни,
јер нема потребе да ћелија улази у процес синтезе
протеина (транслације), јер је то целокупна
енергија за ћелију а она неће да троши енергију
без икакве потребе (јер нема користи ако већ има
довољно протеина).
● У регулацији експресије гена имамо термине, прво
регулацију експресије причамо на нивоу
транскрипције и ти протеини који регулишу
транскрипцију називају се ТРАНСКРИПЦИОНИ
РЕГУЛАТОРИ !
Експресија код прокариота

5. ● Сада у транскрипционе регулаторе спадају,
ТРАНСКРИПЦИОНИ АКТИВАТОРИ који стимулишу да се
транскрипција деси и одигра а ТРАНСКРИПЦИОНИ
РЕПРЕСОРИ су протеини који коче или заустављају процес
транскрипције. Транскрипциони регулатори ће дакле, да се
вежу за одговарајућу и специфичну секвенцу РНК
молекула, препознају специфичне регулаторне секвенце на
ДНК молекулима и те се регулаторне секвенце најчешће
налазе или у оквиру ПРОМОТОРСКЕ секвенце или близу ове
исте секвенце и тако да транскрипциони репресори се
везују за ДНК секвенце које се зову ОПЕРАТОРИ
(регулаторна секвенца, која може бити независна или
зависна тј део промотерске секвенце) и често ОЕПРАТОРИ
се преклапају са местима за везивање РНК полимеразе која
је значајан ензим за транскрипцију тако да ће ако се протеин
репресор веже за оператор тај репросор физички
онемогућава да се веже РНК полимераза и да отпочне
транскрипцију .
Експресија гена код прокариота

6. Када посматрамо ЛАКТОЗНОИ ОПЕРОН, прво ОПЕРОН- представља
(лактозни оперон има неколико гена 1,2,3 који дају ензиме, који учествују у
истим биохемијским путу а сада је тај биохемијски пут у коме учествују
сва три генска производа, и сада тај једна оперон чине гени који дају
производе који учествују у истим метаболилком путу и њихов промотор) .
Ти гени су сад: Z, Y и А и сваки од ових гена кодира по један ензим
за разградњу лактозе на глукозу и галактозу ти ензими су бета-
галатоксиказа, ферментаза и ацетил-трансфераза, бета-
галатоксиказа ће да разграђује лактозу на галактозу и глукозу
затим производ гена лак-У је ферменатаза који ће да обезбеди да
се лактоза транспортује кроз ћелијску мембрану пр. бактеријске
ћелије .
Експресија код прокариота

7. GENETIC CODE

8. Ова три гена заједно са промоторском секвенцом
чине лактозни оперон, а та промоторска секвенца се
налази узводно од ова три гена, узводно од
промоторске секвенце присутан је и регулаторни ген
лак-И који је ген за себе и он даје информацију за
протеин репресор који ће када се веже за оператор
да кочи транскрипцију .
Дакле када нема лактозе онда ћелија неће
преписивати сва ова три гена (јер је рекли смо
беспотребно), када лактозе у хранљивој подлози
нема тачније, када лактозе нема овај репресор
протеина веже се за оператор и тиме се инхибира
транскрипција и блокира прилаз РНК-полимерази
неће моћи да сњ веже за промотор или неће моћи да
се преће из затворени у отворени комплекс и та
полимераза неће моћи да почне да врши
транскрипцију !
Експресија кид прокариота

9. RNA
DNA
Venus has a beautiful name
and is the second planet from
the Sun. It’s hot and has a very
poisonous atmosphere
Mercury is the closest planet
to the Sun and the smallest
one in the Solar System—it’s
a bit larger than the Moon

11. ● Када додајемо лактозу (која је хранљиви
медијум), тај репресор се мења јер има два
своја места (место за везивање за оператор)
а друго (место за везивање лактозе).
● Дакле лактоза уђе у ћелију и везује се за
репресор и тог тренутка репресор се мења,
мења се физички и откачи се од оператора и
када репресор није везан за оператор сада
комотно може доћи РНК полимераза почети
тј. везати се за промотерску секвенцу и
полети транскрипцију сва три гена и дати
једну иРНК која када се транслацира у
транслацији даје три ензима важна за
метаболизам лактозе и та рнк која је настала
преписана са три гена она је
ПОЛИЦИСТРОНСКА ако имамо рнк
преписани само са једног гена она ме онда
МОНОЦИСТРОНСКА .

13. ХВАЛА НА
ПАЖЊИ 🧬